首页> 正文

森林灭火手泵的人机工程学研究

2020-12-07阅读(850)

森林灭火手泵的人机工程学研究

论文摘要

本论文从人机工程学角度研究了森林灭火手泵人机界面对其操作者和作业效率的影响规律,提出了基于人机工程学的森林灭火手泵人机界面参数建议值,为森林灭火手泵的标准化、人性化设计提供了技术依据。本研究主要获得了如下结论:⑴对国内外三款典型森林灭火手泵（美国、中国和加拿大产）进行了基于心率、喷水效率和射程的实验研究评价,结果表明背袋形状和重量、手泵握持直径和握持姿势等参数对操作者疲劳的影响显著。⑵通过基于心率、最大操作力、人体平衡功能和主观评价等的实验研究,提出了森林灭火手泵人机界面几何参数的合理值为:手柄直径为32mm-35mm,手柄长度为100mm-125mm,手柄要采取防滑处理增加摩擦力;森林灭火手泵握持长度为450mm-800mm;手泵内筒往复行程为350mm;工作时的握持姿势采用出水方向偏离水平面向上,有利于减少疲劳。⑶通过实验研究和理论推导,得出了森林灭火手泵内筒直径d（mm）和工作压力P（MP）的数学关系式为:P = 62.4d2。同时得出喷水量不是影响作业绩效的主要因素,建议通过适当减小内筒直径,来减少对人体产生的负荷,内筒直径d取14.4mm。⑷通过实验研究了森林灭火手泵背袋对人体疲劳和平衡功能的影响,得出了背袋对人体平衡影响的规律:背袋重量对人体动摇总轨迹长、前后动摇轨迹长、左右动摇轨迹长、动摇速度等平衡指标有显著的影响;背袋形状对人体动摇总轨迹长、前后动摇轨迹长、动摇速度等平衡指标有显著的影响,对左右动摇轨迹长影响不显著;背袋重量对人体平衡指标的影响比形状的影响更显著;背袋重量和形状对前后动摇轨迹长的影响大于对左右动摇轨迹长的影响。同时,论文从背袋背负系统的结构、重心和尺寸要求等角度提出了森林灭火手泵背袋的合理化设计意见。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 引言
  • 1.1 国内外森林防火及森林消防设备的现状
  • 1.1.1 国外森林防火及消防设备的现状
  • 1.1.2 国内森林防火及消防设备的现状
  • 1.2 森林灭火手泵的现状
  • 1.3 本论文研究内容
  • 2 森林灭火手泵结构及其人机界面
  • 2.1 人机界面
  • 2.1.1 人机界面的设计
  • 2.1.2 人机界面的评价
  • 2.2 森林灭火手泵的人机界面
  • 2.2.1 森林灭火手泵构造、技术指标和技术要求
  • 2.2.2 森林灭火手泵尺寸参数与技术要求
  • 2.2.3 现有森林灭火手泵尺寸参数调查
  • 3 基于心率和喷水效率的森林灭火手泵性能评价
  • 3.1 测试系统
  • 3.1.1 心率测试
  • 3.1.2 喷水频率测试
  • 3.2 实验方法
  • 3.2.1 实验用材料
  • 3.2.2 试验内容与被测人员
  • 3.2.3 实验设计
  • 3.3 结果分析
  • 3.3.1 手泵作业中的心率测试与评价
  • 3.3.2 携带森林灭火手泵行走时的心率测试与评价
  • 3.3.3 背袋重量对人体机能影响的心率实验
  • 3.3.4 作业效率测试与评价
  • 3.3.5 森林灭火手泵的主观评价
  • 3.4 本章小结
  • 4 基于人机界面优化目的的森林灭火手泵操作力研究
  • 4.1 森林灭火手泵操作力模拟测试与分析
  • 4.1.1 操作力模拟装置设计
  • 4.1.2 最大操作力测试系统
  • 4.1.3 被测人员
  • 4.1.4 实验设计
  • 4.1.5 实验过程
  • 4.1.6 数据处理
  • 4.1.7 结果分析
  • 4.1.8 森林灭火手泵人机界面参数的确定
  • 4.2 森林灭火手泵工作压力研究
  • 4.3 本章小结
  • 5 森林灭火手泵手柄的人机工程学研究与设计
  • 5.1 手柄设计的一般性原则
  • 5.2 手的解剖学特性
  • 5.3 手的生物力学特征
  • 5.3.1 手腕的运动形式及损伤行为
  • 5.3.2 减少手的生物力学压力
  • 5.3.3 手柄的尺寸参数
  • 5.4 森林灭火手泵手柄设计
  • 5.4.1 森林灭火手泵手柄直径的确定
  • 5.4.2 森林灭火手泵手柄长度的确定
  • 5.4.3 森林灭火手泵手柄形状的改进
  • 5.5 本章小结
  • 6 基于人体平衡功能的森林灭火手泵背袋实验研究与设计
  • 6.1 人体平衡的测量与评价方法
  • 6.1.1 人体平衡功能评价指标的确定
  • 6.1.2 人体平衡功能的测量方法
  • 6.1.3 平衡功能测试仪
  • 6.2 实验方法
  • 6.2.1 平衡测试系统
  • 6.2.2 实验材料和被测人员
  • 6.2.3 实验设计
  • 6.3 结果分析
  • 6.3.1 平衡测试评价
  • 6.3.2 主观评价分析
  • 6.4 实验结论
  • 6.5 实验基础上的森林灭火手泵背袋设计
  • 6.5.1 现有手泵背袋背负系统分析比较
  • 6.5.2 背负系统设计原则和方法
  • 6.5.3 背袋背负系统设计改进
  • 6.6 本章小结
  • 7 结论与创新
  • 参考文献
  • 个人简介
  • 导师简介
  • 获得成果目录清单
  • 致谢

    • 相关论文文献

    • [1].一种森林灭火弹战斗部爆炸的数值模拟[J]. 机械 2019(12)
    • [2].无人机用森林灭火弹发射特性研究[J]. 消防科学与技术 2020(04)
    • [3].基于微控制器的远程森林灭火弹延时控制方法[J]. 绿色科技 2019(20)
    • [4].当前部队遂行森林灭火任务时面临的问题与对策[J]. 消防界(电子版) 2018(21)
    • [5].新时期背景下直升机保护森林灭火作业影响因素及对策分析[J]. 科技与创新 2016(24)
    • [6].航天科工集团新型森林灭火弹首飞试验成功[J]. 军民两用技术与产品 2016(19)
    • [7].陕、甘两省警地联合森林灭火实战演练[J]. 中国林业产业 2015(02)
    • [8].森林灭火弹的国内外研究现状[J]. 林业机械与木工设备 2015(03)
    • [9].《森林灭火珠》[J]. 心理与健康 2017(02)
    • [10].鱼水情深:每逢险难总在前[J]. 湖北画报(上旬) 2017(07)
    • [11].蓝山县:开展森林灭火督查[J]. 湖南安全与防灾 2019(12)
    • [12].国之重器 助力应急——“鲲龙”AG600海上首飞成功侧记[J]. 中国应急管理 2020(08)
    • [13].某新型森林灭火弹运输车[J]. 专用汽车 2011(03)
    • [14].森林灭火弹灭火效能仿真模型[J]. 水雷战与舰船防护 2011(02)
    • [15].军工技术为森林灭火添新手段[J]. 中国林业 2011(14)
    • [16].森林灭火新技术[J]. 消防科学与技术 2010(11)
    • [17].“集中训、集中考、集中备”锻造森林灭火尖刀力量[J]. 消防界(电子版) 2020(11)
    • [18].世界森林灭火模式研究[J]. 森林防火 2012(01)
    • [19].军工技术装备为森林灭火助威[J]. 中国林业 2010(20)
    • [20].基于人体负荷的森林灭火手泵操作参数研究[J]. 湖南农业科学 2009(12)
    • [21].广东省佛山市高明区“12·5”森林灭火战例剖析[J]. 消防界(电子版) 2020(14)
    • [22].基于Flash Action Script的森林灭火系统火控软件的设计与实现[J]. 信息通信 2013(03)
    • [23].近炸引信在森林灭火弹上的应用[J]. 水雷战与舰船防护 2009(04)
    • [24].军工技术应用民品 森林灭火喜添新翼[J]. 中国消防 2010(21)
    • [25].一种森林灭火弹检测系统的设计[J]. 电子设计工程 2012(08)
    • [26].大型水陆两栖飞机森林灭火任务覆盖分析[J]. 森林防火 2020(01)
    • [27].一种新型森林灭火弹的仿真设计[J]. 消防科学与技术 2015(05)
    • [28].忠诚无价——记武警警种指挥学院森林灭火教研室主任朴金波[J]. 生态文化 2010(02)
    • [29].河北省组织民兵进行大规模森林灭火演练[J]. 中国民兵 2010(04)
    • [30].远距智能森林灭火系统[J]. 水雷战与舰船防护 2010(04)

    标签：;  ;  ;  ;  

    森林灭火手泵的人机工程学研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢

    © 2024 毕速过 版权所有 鄂ICP备12018319号-5